Баннер
СРОЧНО!

Домой Добавить в закладки Twitter RSS Карта сайта

Ключевые проекты в нейтринной физике Печать
31.01.2019 00:00

Январская сессия программного комитета по ядерной физике, как и июньская в прошлом году, стартовала совместным заседанием с членами ПКК по физике частиц. С той только разницей, что 49-я сессия ядерщиков с этого начиналась, а заседание комитета по физике частиц завершалось. Вместе ученые собрались для оценки проектов и тем, осуществляемых в Объединенном институте ядерных исследований в области физики нейтрино, астрофизики и темной материи. Обзор научно-исследовательской программы в означенной сфере провел директор Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ, доктор физико-математических наук Вадим Бедняков. Он, в частности, отметил ключевые проекты в нейтринной физике, которые реализуются в Лаборатории в настоящее время.

Байкальская нейтринная обсерватория

- Самый главный проект - это Байкальская нейтринная обсерватория, - констатировал Вадим Александрович. - Здесь достигнут действительно большой прогресс: буквально за несколько лет мы уже практически треть детектора создали и в этом году планируем поместить туда еще два кластера. Это, думаю, беспрецедентный результат и успех, хочется верить, что все будет нормально.

Приложили много усилий, дирекция Института нам помогла, есть ресурсы, финансирование - все делается для того, чтобы это работало. Сейчас мы по сути перешли на стадию массового производства, здесь возникли свои проблемы, которых раньше не было. Чтобы их преодолеть, мы фактически нашли решение и преодолели трудности, - поделился директор ЛЯП.

Наша справка. Байкальский нейтринный телескоп - нейтринная обсерватория, находящаяся на дне озера Байкал. В данный момент продолжается строительство кубокилометровой версии. По окончании постройки объём детектора будет сравним с крупнейшим на сегодняшний момент детектором нейтрино IceCube в Антарктиде.

Нейтрино несет информацию о процессах, в ходе которых выделяется невообразимая энергия, речь идет о таких процессах, как взрывы сверхновых звезд, падение звезды в черную дыру. Внутреннее строение Солнца, гравитационный коллапс массивных звезд, поиск тёмной материи - установка позволит понять высокоэнергичные процессы, протекающие в далёких астрофизических источниках.

Собственно, нейтрино зарегистрировать невозможно, но ученые нашли для частицы ловушку. Можно зарегистрировать результат взаимодействия нейтрино с веществом. Один из наиболее эффективных способов состоит в том, чтобы регистрировать вспышки света, возникающие после взаимодействия нейтрино с веществом.

Для этого нужно много воды - обязательно прозрачной - и достаточная глубина, а также лёд, который позволил бы отсеивать различные помехи и временно разместить на поверхности научную станцию. Всем этим условиям отвечает озеро Байкал.

Работу над проектом нейтринного телескопа ведет крупная международная коллаборация, основными участниками в которой выступают Институт ядерных исследований РАН, Объединенный институт ядерных исследований (Дубна), Иркутский государственный университет, МГУ им. М.В. Ломоносова.

Первый кластер нейтринного телескопа кубокилометрового масштаба на озере Байкал называется «Дубна», он выполняет свою задачу несколько лет.

JUNO

- Следующий проект - это JUNO, проект международного уровня в Китае, где мы, действительно, хотим быть и будем вторыми после китайцев, потому что наш вклад весом, там работает слаженная команда молодых ребят, которая мне очень нравится. Это настоящие энтузиасты своего дела, думаю, успех там гарантирован, - уверен В.А.Бедняков.

Наша справка. В коллаборации JUNO более трех лет участвует Объединенный институт ядерных исследований. В 2020 году в Китае должен начаться нейтринный реакторный эксперимент. В КНР идет строительство крупной лаборатории под названием «Подземная нейтринная обсерватория Цзянмынь» в 150 километрах к западу от Гонконга.

Экспериментальный зал установки JUNO будет располагаться в 700 метрах под землёй. Детектор, наполненный 20 тысячами тонн жидкого сцинтиллятора, будет использовать 15 тысяч фотоумножителей для обнаружения сцинтилляционного света, который образуется при столкновении нейтрино с атомами водорода.

Основная задача эксперимента - изучение нейтринных осцилляций между тремя типами - электронным, мюонным и тау-нейтрино. На установке планируется определить относительные массы всех трёх типов нейтрино, а значит, попытаться разрешить проблему иерархии фермионных (лептонов и кварков) масс.

КАЭС, «Тайга» и другие

- Третье направление для Лаборатории и ОИЯИ интересно с той точки зрения, что находится на территории России, это Калининская атомная электростанция. Здесь тоже трудится наша очень хорошая команда, и здесь я все-таки ожидаю прорыв с детектированием когерентного рассеяния нейтрино на ядрах. Тем более что в прошлом году мы достигли неплохих результатов и заложили бэкграунд (всё, что относится к жизни, образованию, связям, опыту человека), чтобы добиться того, что хотим, - рассказал Вадим Бедняков.

Наша справка. Калининская АЭС первой среди российских атомных электростанций опробует новейшую методику нейтринной диагностики ядерных реакторов. На энергоблоке №4 запущен нейтринный детектор DANSS, созданный российскими учеными из Дубны.

Это единственный в мире агрегат, который отвечает всем требованиям МАГАТЭ. В режиме реального времени он дистанционно измеряет параметры работы реактора: тепловую мощность, композитный состав топлива.

Реализуют проект представители Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ, Москва), Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) и КАЭС. Работы курирует Госкорпорация «Росатом».

- Еще один проект - TAIGA - крупнейшая в мире гамма-обсерватория, строящаяся на территории Тункинского астрофизического центра коллективного пользования Иркутского госуниверситета. Это гибридная установка, чтобы заниматься гамма астрономией, космическими лучами.

В ней привлекательно то, что она находится в той точке земной поверхности, где и Байкал, а современные модели таковы, что исследования высокоэнергетических частиц, в том числе и нейтрино, имеющих одинаковое происхождение, позволят понять, как ускоряются, как возникают космические лучи.

Здесь наша команда занимается созданием так называемых черенковских телескопов. Будут сделаны 3-4 штуки, может быть, и больше, - подытожил директор ЛЯП ОИЯИ В.А.Бедняков.

Наша справка. TAIGA будет представлять собой комплекс по регистрации космических частиц сверхвысоких энергий. Ее работа позволит ученым решить ряд фундаментальных задач, в том числе установить, какие объекты во Вселенной ускоряют частицы до энергий в тысячи и миллионы раз больших, чем Большой адронный коллайдер.

Проект по созданию гамма-обсерватории TAIGA реализуется международной коллаборацией, в которую входит и Объединенный институт ядерных исследований.

Что касается проблем темной материи, то, как подчеркнул в заключение директор Лаборатории ядерных проблем Вадим Бедняков, сама задача ее детектирования (обнаружения) очень сложная.

- Очень трудно доказать, что сигналы, которые мы видим в детекторах, действительно рождаются темной материей. В принципе, и «Байкал», и JUNO, и другие могут пытаться увидеть сигналы непрямого детектирования, оттого что где-то в космических объектах в центре галактики накапливаются частицы темной материи, аннигилируют, производят сигнал, который регистрируется.

Не зря этот вопрос о темной материи входит в сферу деятельности нейтринной программы. Там главный эксперимент «Эдельвейс» (EDELWEISS), который предназначен для прямого поиска холодной небарионной темной материи с помощью криогенных германиевых детекторов, - заключил Вадим Александрович.

Татьяна КРЮКОВА

Фото Елены ПУЗЫНИНОЙ

 
 
< Января 2019 >
П В С Ч П С В
  1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30      

Простая математика
Данные с ЦБР временно не доступны. Приносим свои извинения за неудобство.
Встреча, Газета , Ооо